场景描述

本例子考虑了排气歧管中热排气流的流动求解及换热求解

在mechanical稳态热中求解得到固体温度场，并通过Systerm Coupling耦合到Fluent
这种情况可以在Fluent中完全可以解决，但有时在mechanical中求解固体温度场是有必要的。例如，在mechanical中，网格质量要求比较低，或者现有的模型可能已经在mechanical中可用。

准备工作

创建一个工作目录并复制文件Manifold.wbpz
打开Ansys Workbench 2022R2 File > Open

在工作目录中选择 Manifold.wbpz
当出现提示时，将项目保存到工作目录中

将 System Coupling拖到项目示意图中，并将 Steady-StateThermal和Fluent与System Coupling的设置单元（C2）连接起来

Mechanical设置

在项目示意图窗口中，双击稳态热系统的设置单元（A5）
检查当前设置

流体已经被抑制
虚拟拓扑（Virtual Topology）被用来简化几何图形和产生一个更均匀的网格
边界（named selection）已经为 System Coupling命名好
对流和辐射条件已经施加到几何的外表面

单击结构树中的“Analysis Settings”，并确保“Auto Time Stepping”设置为“off”，确保定义设置为“Substeps”，且子步骤数为1

Mechanical中流固交界面

右键单击树中的稳态热键（A5），并从菜单中插入System Coupling Region
在“Details”面板中，将scoping Method更改为“Named Selection”并分配为“interface_solid”
保存并关闭。

Fluent中 Physics Setup

通过双击设置单元格（B4）来启动Fluent，选择双精度

查看设置

能量模型已开启，湍流模型已设置为默认的k-omega SST
在材料中，空气已经被定义为理想气体
三个质量流入口的边界条件为质量流量0.15 kg/s，入口温度1200 K
出口处的仪表压力设置为0 Pa
报告定义设置了2个监视，出口质量流量和出口质量加权平均温度

Fluent中边界条件

打开 interface_fluid的边界条件面板，并将热条件更改为“via System Coupling”
“Solution”设置

在求解方法中，方案被设置为与伪瞬态检查耦合

来源：BB学长

流固耦合|04Fluent设置要素-上

导读：介绍SystemCoupling中，Fluent的设置要点-上。接收位移（Displacement）正常设置区域和边界条件为了能够接收从Mechannical传递过来的位移：激活DynamicMesh设置所需的动态网格区域，选择SystemCoupling这一步中需要确认在耦合过程中能够接收位移的区域；除此之外，其他区域为固定区域Stationary。接收力（Force）确保相邻边界处的网格运动保持一致，如果与FSI接口相邻的边界区域在Fluent中被设置为固定的，那么与FSI接口共享的节点将无法移动，计算就会报错。任何的边界均可向系统耦合模块传递力传递给系统耦合器的力包括压力和粘性部件，并基于相对压力，而不是绝对压力。压力分量基于（p-pref），其中p表示表压力，pref在参考压力，具体设置如下：在Mechanical中，该模型一般都会受到大气压力的影响，因此基于相对压力的力比较合适如果要使作用力基于绝对压力，参考压力应等于工作压力的负值接收热传递（ThermalTransfers）要接收来自系统耦合的热数据，可以将边界条件的热条件设置为““viaSystemCoupling””，热数据包括HeatFlow,TemperatureFluent共节点网格中，wall和wall-shadow成对出现，因此可以通过SystemCoupling连接；非共节点网格则不行Fluent可以传递以下几种数据：温度：节点温度用于壁面上，体积温度用于计算区域上；热流（HeatFlow）：使用与节点相关的面面积计算的节点热流（非通量）；传热系数和HTC参考温度。求解方法采用瞬态方式；默认选择是一阶隐式方法，推荐采用二阶隐式方法，一阶方法可能需要一个非常小的时间步长来实现精确的解。时间步长及迭代步数时间步长跟迭代步数无效，系统耦合中时间步长跟迭代数量不起作用但是迭代步数必须大于0MaxIterations/TimeStep定义为每次耦合迭代中流场的迭代步数使用比普通瞬态情况下更少的迭代：如果有初始解，设置5；如果没有初始解，设置10；如果需要充分收敛，建议设置10-20。目的就是为了能够在耦合步结束时收敛。来源：BB学长